Устройство для определения плотности потока в трубопроводе Советский патент 1992 года по МПК G01N9/24 

Изобрэтенис OIHOC тгя k измеритбль- ной те/ник

Иовестно устройство для змеренич плотности поте5 содержащее у тановлен- иыи в трубопроводе иилиндп дя з ем°чга сеязи и генератор

Недостатком этого уст оойстча являв ся го, что оно не может быгь испильзочзно для чои гроля многофазных сред, что с /щзстзен- но сужает область его применения

Наиболее близким к предгзгаером/ /в ляется устройство, содерхашее размещенный на диэлектрическом цилиндре замкнутый зигзагообразный проводник, соединенный через элементы свчзи г регист- оатооом резонансных частот и генератором, выход КОТОРОГО чезез бло:- об- работки сигнала соединен с илди аторог- 5.

Недостатками з ого устоойслва являет ся погрешность измерение при контроле коаксиальных потоков. Последняя пызвана , что в случае контроля коаксиальных потоков (например проходящих через тур- /инный расходомер), поток подвергается гидродинамическому воздействию. В свою очередь это вызывает изменение профипей

1 0опсгеи,сарзанныхг / м яег f зеличи роме того, п оядп с,- ;1аев это мохет г пичол,лт i г.оявте iv кзвитацчонных язле- н„1, вносит L измерение дололжг ль- нуо погрешнос

Цель изобретения - повышение точко- CIH определения плотности чоакгигльпих потоков

На чертеле приведена схема гаемогп усфопс за.

Устройстве состоит из cnnju orc р. ч лекгоическог j цилиндра т гюнчен с, Е чОЧ ротируемом трубсп, ьос,е 2 HP ци- л-льцреуложен зг нутьри з. сбоазь11, проводник 3, сое именныЛ i 4 и 5 соотзет -тввкчо с р. мет 6 резонансной частоты и геьерат- ori электромагнитных колебаний Ген сзтор 7 соединен с плоком обраОгтки 8 ьсмоь подключен к чкд /ка |о 9 о 1 Пюб женсобоихтсрцоьстоГ Зсюг .по - Т0.

Регисгос(ср р зп - зчснс ы: , свою очередь состоит (з а.-иппитуг ю. - л тектора 11,coeot ent rt) vnpct a тель 12 и трлмгр V3 с иитегпт, LV 14

Гь

выход которого соединен со входом генератора 7 и двух компараторов 15 и 16 включен- чых между выходом ингегрзтпа 14 и входами триггера 13,

Устройство работает следующим образом.

При прохождении потока по трубопроводу 2 диэлектрический цилиндр 1 обтекается контролируемым потоком, которий стабилизируется перед измерительным участком стабилизаторами потока 10, При этом резонансная частота длинной линии, образованной замкнутым зигзагообразным проводником 3, изменяетсч в соответствии с диэлектрической проницаемостью потока, и, соответственно, его плотностью. Однако электрическое поле для каждого из типов колебаний имеет неоднородный характер, что может проводить к погрешности измерения плотности неоднородных потоков. Поэтому в предлагаемом устройстве может также быть использована в качестве информативного параметра разность частот колебаний первого и второго типов, так как она слабо зависит от структуры контролируемого потока, поскольку разность соответствующих электрических полей в контролируемом объеме близка к констзн те. Резонансные час готы электромагнит ных колебаний замкнутого зигзагообразного проводника 3 возбуждаются через элемент связи 5 и через элемент связи 4 поступают на регистратор 6, который, управляя работой генератора 7, поддерживает его частоту равной резонансной.

Регистратор 6 работает следующим образом.

При включении устройства на интеграторе 14 начинает нарастать или спадать сигнал (в зависимости от начальных условий), который поступает на вход генератора 7 и изменяет его частоту. При достижении определенного уровня соответствующий компаратор (14 или 15) выдает сигнал на триггер

13, переключая ПОСЛРДНИЙ. после чего знак изменения сигнала на выходе компаратора меняется на противоположный. При попадании частоты генерации генератора 7 в область резонансной частоты чувствительного элемента с амплитудного детектора 11 снимается сигнал, экстремум которо с вызывает срабатывание формирователя 12, что приводит к переключению триггеоа 13. Это

приводит к изменению знака нарастания см нала на выходе интегратора И что в спою очередь приводит к изменению частоты генератора з противоположную сторону и прохождении резонансной частоты в другом напоавлении. Этот проиесс повторяется, в результате чего частота генератора 7 поддерживается равной резонансной, После соответствующего пересчета частоты в блоке обработки 8 результат измерений выдается на индикатор 9.

Формула изобретения Устройство для определения плотности потока в трубопроводе, содержащее чувствительный элемент в виде замкнутого зигзагообразного проводника, нанесенного на внешнюю поверхность диэлектрического цилиндра, при этом чувствительный элемент через элементы связи подключен к

генератору и регистратору резонансной -астоты, s выход генератора через блок об- ..чботки сигнала соединен с пндигаюоом, о i л и ч а ю щ е е с ч тем что, с иелью гоаыыения о ности определения плотности в .оаксиат-ных потоках, диэлектрический цилиндр выполнен сплошным, снабжен .с.вумя стабилизаторами по ска и установлен коакгиально трубопровода, а регистратор резонансной частоты

выполнен в виде амплитудного дегеггора, соединенного последовательно с интегратором ерез формирователь триггер, и д-r/x компараторов, включенных мехду выходом интегратора и входами три герэ.

3 Л